Файл: Технология добычи руды на жильных месторождениях Казахстана..pdf

Мора для одноосного сжатия и одноосного растяжения:

ределяем безразмерный радиус кругов Мора для одноос­

= 0,0062. Отношение фактических радиусов кругов Мора к безразмерным представляет собой параметр огибающей

произведем контрольный пересчет этой величины с учетом теоретической прочности образцов нулевых размеров: 2ттах = 5414 кг/см2. Для расчета, который выполняется описан­ ным выше примером, приняты точки со следующими перво­ начальными координатами:

Однако пользоваться только средними данными прочно­ сти пород при расчетах, не зная их вариации, нельзя.

Трещиноватость массива, проявляясь в массиве по-раз­ ному, обусловливает довольно большие изменения прочно­

80

сти. Целик, рассчитанный по средним нагрузкам без учета случайного отклонения прочности от среднего значения в сторону уменьшения, может оказаться неустойчивым. По­ этому рассмотрим связь между трещиноватостью и разбро­ сом экспериментальных данных по прочности на сжатие. Для этой цели воспользуемся связью вариации прочности с размерами проб, установленной Дж. Висманом:

S'2 = ‘W J'rB (1— ~W)’

где S — общая вариация прочности;

А, В — константы, определяемые по опытным данным; W — размер пробы.Л

Первая компонента ^ — случайная вариация, с увели­

чением объема образца она уменьшается. Вторая — В(1— - ф г -) — отражает вариацию прочности за счет сегрегации

свойств материала и с увеличением объема образца изменя­ ется мало. Как правило, для определения общей вариации

Затем, подставив в общее уравнение их значение, можно определить общую вариацию <S2, а следовательно, и коэф­ фициент вариации V.

Известно, что случайные отклонения в 95 случаях из 100 не выходят за пределы двух среднеквадратичных откло­ нений. Поэтому минимальная прочность целика будет рав­ на-

100—2F % = •• (30)

Исходные данные для расчета общей вариации и ми­ нимальной прочности целика приняты следующими:

Приводим результаты расчета, выполненного по форму­ лам (28), (29), (30): А = 24,9, В = 0,067, S2= 0,067, S=0,25,

°м.ср=412, sM=412-|f-X412=206.

Таким образом, минимальная прочность междукамерного целика составляет 200 кг!см2, т. е. 50% от его средней прочности с вероятностью в 95% : 400+200>400>400—200

кг/см2.

Степопт. сегрегации породы 2 = ]/" ^ равна 0,05, т. е„

близка к нулю, что означает равномерное распределение тре­ щин во всем объеме данной породы.

Испытания образцов кубической формы показали, что

лабораторным испытаниям с учетом масштабного эффекта, проверена по данным обрушения целиков, происшедшего на участке, смежном с экспериментальным (выше штрека гор. 610 м). Ввиду значительной площади отработки в этом рай­ оне целики, поддерживающие кровлю, воспринимают вес всей налегающей толщи пород до поверхности.

Исходные данные для расчета и результаты определения предела прочности целиков исходя из условия их обрушения приведены в таблице 16.

Из таблицы видно, что предел прочности целиков, по данным обрушения (2004-251 кг/см2), и установленная на основе лабораторных испытаний минимальная их проч­ ность (200 кг/см2) с учетом масштабного эффекта весьма близки друг к другу.

Таким образом, исследования показали, что предел прочности образцов сподуменовой руды экспериментально­ го участка на одноосное сжатие равен 6004-800 кг/слг2 и за­ висит от объема образца.

400 кг!см2, минимальное — 200 кг/см2 с 1вероятностью 95%. Степень сегрегации, вычисленная по данным лаборатор­ ных испытаний (2— 0,05), указывает на равномерное рас­

пределение трещин в рудном массиве.

82

И с с л е д о в а н и е н а п р я ж е н и й и о п р е д е л е ­

сти и нагруженности междукамерных и барьерных целиков при камерно-столбовой системе разработки, чтобы устано­ вить характер распределения нагрузок между целиками, фактический коэффициент запаса прочности и их пара­ метры. Опытные работы проводили на экспериментальном

нели L равна 50 м, высота налегающей толщи Н—115 м. Отношение L : Н, характеризующее степень подработки уча­ стка, равно 0,43 (см. рис. 16).

Исследования в целиках проводили методом разгрузки. Тензометрическая розетка, с помощью которой замеряли деформацию, представляла собой три тензодатчика ПКБ-20Х200, смонтированных под углом 45° один относи­ тельно другого и пересекающихся в центре. В качестве из­ мерительной станции использовали переоборудованную на три канала и снабженную устройством для температурной компенсации тензометрическую станцию ИД-2.

Обуривание (отделение керна с наклеенной на него ро­ зеткой от массива) вели алмазной коронкой 0 76 мм. Перед наклейкой забой шлифовали специальной твердосплавной коронкой, сушили с помощью сжатого воздуха, обезжири­ вали тампонами, смоченными в ацетоне, и дополнительно просушивали электролампой. Наклеивали тензорозетки клеем на основе эпоксидной смолы (6 частей смолы ЭД-5 и 1 часть отвердителя). Скважины бурили параллельно поч­

ков.

Напряжения по измеренным в трех напряжениях дефор­ мациям (рис. 18) вычисляли по следующим формулам [97]:

51,2= Е

2(1 f*) / 2 (1-Ы

SS

где E — модуль упругости;

[x— коэффициент Пуассона;

ei> е2> ез— относительные деформации в трех направлениях; а— угол между большей относительной деформацией

и главным напряжением оь Модули упругости и коэффициент Пуассона, необходи­

мые для расчета напряжений, определяли в лаборатории на кернах, выбуренных из целиков при производстве измере­ ний методом разгрузки. Полученные величины Е и ц при­

.Еср=2,5-105 кг/см3

Зсж. ср = 703 кг/см2 [хер= 0,25

Измерения проводили в междукамерных целиках № 64, 65 и 66 и в барьерном целике. Исследуемые междукамерные целики имеют прямоугольную форму и поперечные разме­ ры л: 4X4 м. Первоначально предполагалось проводить из­ мерения с интервалом 0,5 м в средней части и по более сгу­ щенной сетке в периферийной части целика. Однако из-за сильной трещиноватости предлагаемые интервалы выдер­ жать не удалось.

Результаты измерений деформаций и пересчет их в на­ пряжения представлены в таблицах 18 и 19.

Распределения напряжений в целиках № 64, 65, 66 по скважинам иллюстрируются рисунком 19. Как видно, для двух средних целиков (№ 64 и № 65) характерны макси­ мальные вертикальные напряжения сжатия в центральной части целика, достигающие 220 кг/см2. В периферийной ча-

U